CN211879345U - 一种离子源的汽化器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种离子源的汽化器，包括有坩埚、壳体、电弧室，壳体内竖直向上设置有第一凹槽，侧面设置有加热器，坩埚底部向下与第一凹槽连接，坩埚顶部对应设置有盖体，盖体内设置有第一气体通道、排气孔，盖体的边缘垂直向下设置有环状挡板，环状挡板与坩埚之间形成第二气体通道、与壳体之间行成第三气体通道，第一气体通道、第二气体通道连通、第三气体通道依次连通，盖体上方设置有盖板，盖板与盖体之间形成第四气体通道，第三气体通道与第四气体通道连通，盖板上设置有与电弧室连接的气体喷嘴。本实用新型提供的一种离子源的汽化器，避免了冷凝会造成流向离子源的蒸汽量减少，冷凝引起的堵塞会阻止蒸汽流向离子源的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及离子源技术领域，尤其涉及一种离子源的汽化器。
背景技术
现有技术中，离子源是用来生成用于执行各种半导体工艺(例如，离子植入)的离子的一种装置。在许多实施例中，掺杂剂物质常常是以气体形式被引入到离子源的电弧室中。掺杂剂物质接着被激发，例如由已经通过电势进行加速的高能电子进行激发或者由射频(radio frequency，RF)能量进行激发，从而生成离子，这些离子接着以离子束的形式从电弧室被提取出；掺杂剂物质可为固体形式，在将掺杂剂物质用于离子源的电弧室之前所述固体被汽化；与汽化器相关的一个问题是冷凝，在对坩埚进行加热时，设置在其中的固体材料达到足以产生所述固体材料所需要的蒸汽压力的温度；当汽化的气体逸出坩埚时，所述气体可能会遇到温度比坩埚内的温度低的区。如果这一较低的温度比含有掺杂剂的固体材料的温度低，则蒸汽可能开始冷凝。冷凝会造成流向离子源的蒸汽量减少，冷凝引起的堵塞也会阻止蒸汽流向离子源。因此，对于上述问题的解决尤为重要。
实用新型内容
为解决现有技术的缺点和不足，提供一种离子源的汽化器，从而避免蒸汽冷凝带来的问题。
为实现本实用新型目的而提供的一种离子源的汽化器，包括有坩埚、壳体、电弧室，所述壳体内部竖直向上设置有第一凹槽，所述坩埚底部向下与第一凹槽螺纹连接，所述坩埚的顶部对应设置有盖体，所述盖体内设置有第一气体通道，所述盖体上设置有与所述第一气体通道连通的排气孔，所述盖体的边缘垂直向下设置有环状挡板，所述环状挡板与坩埚之间形成第二气体通道、与壳体之间行成第三气体通道，所述第一气体通道与第二气体通道连通，所述第二气体通道与第三气体通道连通，所述盖体正上方设置有盖板，所述盖板与壳体的开口契合，所述盖板与盖体之间形成第四气体通道，所述第三气体通道与第四气体通道连通，所述盖板上设置有气体喷嘴，所述气体喷嘴与第四气体通道连通，所述气体喷嘴下端与壳体螺纹连接，另一端与电弧室连接，所述壳体的侧面设置有加热器。
作为上述方案的进一步改进，所述壳体底部设置有开口向下的第二凹槽，所述第二凹槽位于第一凹槽的正下方。
作为上述方案的进一步改进，所述第二凹槽内设置有温度测试装置，所述温度测试装置的测温端与第一凹槽底面接触。
作为上述方案的进一步改进，所述第二凹槽连接有压缩空气源。
作为上述方案的进一步改进，所述盖体与环状挡板一体成型。
作为上述方案的进一步改进，所述加热器为铠装加热器。
作为上述方案的进一步改进，所述第二气体通道为围绕坩埚的空心圆柱形气体通道，所述第三气体通道为环绕环状挡板的空心圆柱形气体通道。
作为上述方案的进一步改进，所述坩埚底面与第一凹槽底面之间留有一定空间。
本实用新型的有益效果是：
与现有技术相比，本实用新型提供的一种离子源的汽化器，在使用时将坩埚与第一凹槽螺纹连接固定，随后盖体与坩埚螺纹接触，盖板与壳体契合，通过外部的加热器对壳体进行加热，产生的热量通过壳体的外侧依次传递向第三气体通道、第二气体通道、最后传至坩埚的内部空间用以加热掺杂剂物质，使掺杂剂物质蒸发，所形成的蒸发气体向上流动，通过排气孔流向第一气体通道，随后依次流向第二气体通道、第三气体通道，第四气体通道，最后经气体喷嘴流向电弧室，由于壳体外层与第三气体通道相邻，第三气体通道与第二气体通道相邻，因此第三气体通道内温度高于第二气体通道内温度高于第坩埚内部空间的温度，形成三者的温度梯度，使坩埚内部空间的受热速率最低，且较长的气体通道也使蒸发气体得到充分加热，由此能够避免蒸发气体的冷凝，以及冷凝引起的气体喷嘴堵塞问题，并且在壳体底部设置有温度测试装置即时感应壳体第一凹槽的温度，以此对运行过程时的温度做出控制和调整，且底部设置的第二凹槽可连通压缩空气，以此来达到装置运行结束后对壳体及内部坩埚的快速降温，方便坩埚的更换。
附图说明
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
图1为本实用新型的主视剖视图；
图2为本实用新型的坩埚、盖体及环状挡板的装配结构剖视图。
具体实施方式
如图1-图2所示，本实用新型提供的一种离子源的汽化器，其特征在于：包括有坩埚1、壳体2、电弧室10，壳体2内部竖直向上设置有第一凹槽4，坩埚1底部向下与第一凹槽4螺纹连接，坩埚1的顶部对应设置有盖体5，盖体5 内设置有第一气体通道14，盖体5上设置有与第一气体通道14连通的排气孔9，盖体5的边缘垂直向下设置有环状挡板6，环状挡板6与坩埚1之间形成第二气体通道7、与壳体2之间行成第三气体通道8，第一气体通道14与第二气体通道7连通，第二气体通道7与第三气体通道8连通，盖体5正上方设置有盖板 15，盖板15与壳体2的开口契合，盖板15与盖体5之间形成第四气体通道16，第三气体通道8与第四气体通道16连通，盖板15上设置有气体喷嘴3，气体喷嘴3与第四气体通道16连通，气体喷嘴3下端与壳体2螺纹连接，另一端与电弧室10连接，壳体2的侧面设置有加热器11。本实用新型提供的一种离子源的汽化器，在使用的时候，将坩埚1与壳体2内的第一凹槽4螺纹固定连接，且第一凹槽4底部留有一定空间，随后将带有第一气体通道14、排气孔9的盖体 5与坩埚1螺纹连接，再将带有气体喷嘴3的盖板15与壳体2契合，气体喷嘴 3所在端方向朝上与电弧室10紧密连接，另一端连通第四气体通道16，通过壳体2外表面的铠装加热器11向壳体2施加热量，热量首先经过空心圆柱形的第三气体通道8及空心圆柱形的第二气体通道7被辐射传至坩埚1的内部空间，形成三者的温度梯度，由此间接的对坩埚1内的样品进行加热，样品经加热后形成蒸汽，空心圆柱形气体通道具有更大的空间可容纳更多的样品蒸汽，蒸汽通过排气孔9，流经依次连通的盖体5内设置的第一气体通道14、由环状挡板6 与坩埚1形成的第二气体通道7、壳体2与环状挡6板形成的第三气体通道8、及盖体5与盖板15之间形成第四气体通道16，较长的气体通道使得蒸汽得到充分的加热，避免了蒸汽在流动过程中发生的冷凝，在此之后蒸汽通过气体喷嘴3 进入电弧室10，气体喷嘴3由于与电弧室10紧密连接带有更高于气体通道的温度，进一步避免了蒸汽的冷凝，以及冷凝引起的气体喷嘴3堵塞的问题，在壳体2的底部，对应第一凹槽4位置的正下方还设置有第二凹槽12，第二凹槽12 内设置有温度测试装置13，温度测试装置13的测温端与第一凹槽4的底面相接触，通过实时的温度反馈，可更准确的调节及控制装置的温度使其稳定运行，第二凹槽12内还连接有压缩空气源，在更换坩埚1内样品时或者停运设备后，通过压缩空气可对装置进行迅速降温。
以上实施例不局限于该实施例自身的技术方案，实施例之间可以相互结合成新的实施例。以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种离子源的汽化器，其特征在于：包括有坩埚(1)、壳体(2)、电弧室(10)，所述壳体(2)内部竖直向上设置有第一凹槽(4)，所述坩埚(1)底部向下与第一凹槽(4)螺纹连接，所述坩埚(1)的顶部对应设置有盖体(5)，所述盖体(5)内设置有第一气体通道(14)，所述盖体(5)上设置有与所述第一气体通道(14)连通的排气孔(9)，所述盖体(5)的边缘垂直向下设置有环状挡板(6)，所述环状挡板(6)与坩埚(1)之间形成第二气体通道(7)、与壳体(2)之间行成第三气体通道(8)，所述第一气体通道(14)与第二气体通道(7)连通，所述第二气体通道(7)与第三气体通道(8)连通，所述盖体(5)正上方设置有盖板(15)，所述盖板(15)与壳体(2)的开口契合，所述盖板(15)与盖体(5)之间形成第四气体通道(16)，所述第三气体通道(8)与第四气体通道(16)连通，所述盖板(15)上设置有气体喷嘴(3)，所述气体喷嘴(3)与第四气体通道(16)连通，所述气体喷嘴(3)下端与壳体(2)螺纹连接，另一端与电弧室(10)连接，所述壳体(2)的侧面设置有加热器(11)。
2.根据权利要求1所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述壳体(2)底部设置有开口向下的第二凹槽(12)，所述第二凹槽(12)位于第一凹槽(4)的正下方。
3.根据权利要求2所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述第二凹槽(12)内设置有温度测试装置(13)，所述温度测试装置(13)的测温端与第一凹槽(4)的底面接触。
4.根据权利要求2或3所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述第二凹槽(12)连接有压缩空气源。
5.根据权利要求1所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述盖体(5)与环状挡板(6)一体成型。
6.根据权利要求1所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述加热器(11)为铠装加热器。
7.根据权利要求1所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述第二气体通道(7)为围绕坩埚(1)的空心圆柱形气体通道，所述第三气体通道(8)为围绕环状挡板(6)的空心圆柱形气体通道。
8.根据权利要求1所述的一种离子源的汽化器，其特征在于：所述坩埚(1)底面与第一凹槽(4)底面之间留有一定空间。
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| CN202020653506.3U CN211879345U (zh) | 2020-04-26 | 2020-04-26 | 一种离子源的汽化器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022148095A1 (zh) * | 2021-01-08 | 2022-07-14 | 江苏博迁新材料股份有限公司 | 一种使用等离子转移弧加热的导电坩埚高温蒸发器 |
| CN120594774A (zh) * | 2025-08-06 | 2025-09-05 | 深圳市埃伯瑞科技有限公司 | 一种基于防水透气膜的水活度检测装置及方法 |
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2020
- 2020-04-26 CN CN202020653506.3U patent/CN211879345U/zh active Active
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